JP2003278734A - 機械装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 床面の傾き吸収しつつ移動体の移動によるフ
レームの振動を抑制できる機械装置を提供する。 【解決手段】 Ｘ軸，Ｙ軸方向に相対移動する装着ヘッ
ド（移動体）１０が搭載されたフレーム２を床面Ｆ上に
て支持する複数のマウント部材１５を備えたマウンタ装
置（機械装置）１において、上記マウント部材１５を、
上記床面Ｆに載置されるベースプレート１６と、該ベー
スプレート１６の載置面１６ａに対して垂直をなすよう
立設されたアジャスタボルト１７とを一体形成したもの
とし、該アジャスタボルト１７と上記フレーム２との間
に該フレーム２の上記床面Ｆに対する高さを調整可能で
かつフレーム２とアジャスタボルト１７とを固結するジ
ョイント部材１９を介在させて固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、直線移動，旋回移
動する移動体が搭載されたフレームを床面上にて支持す
る複数のマウント部材を備えた機械装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体製造装置，マウンタ装
置，あるいは産業用ロボット等の機械装置では、テーブ
ル，ヘッド，アーム等の移動体をアクチュエータにより
直線移動，旋回移動させることにより所定の作業を行な
うように構成されている。

【０００３】この種の機械装置では、上記移動体が搭載
されたフレームを該フレームが水平となるようにマウン
ト部材を介して床面上にて支持する構造が採用されてい
る。この場合、床面に傾きがある場合には上記マウント
部材により床面の傾きによる高さの差を吸収してフレー
ムを水平位置に支持することとなる。

【０００４】このようなマウント部材として、従来、図
５に示すように、床面５０上に載置されるプレート５１
に支持ボルト５２を軸直角方向に揺動可能に挿着し、こ
れにより床面５０に対する支持ボルト５２の傾きθを吸
収するようにしたものがある。そして支持ボルト５２に
高さ調整ナット５３を螺装するとともに、ロックナット
５４を螺装し、該ロックナット５４によりフレーム５５
を締結固定する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の機械装置では、マウント部材により床面の傾きは吸
収できるものの、移動体の移動に伴ってフレームに振動
が発生するという問題があり、移動体の位置決め精度，
加工精度に悪影響を与えるという懸念がある。特に上記
移動体が高速移動する場合には、移動開始時と停止時の
加減速により衝撃的な起振力が作用し、フレーム振動が
発生し易く、この点での改善が要請されている。

【０００６】本件発明者らは、フレーム振動が発生する
原因を解明するために、実験解析を行った結果、図４の
振動モードに示すように、フレームｍを支持するマウン
ト部材の剛性ｋが上記振動の大きな要因となっているこ
とが判明した。即ち、従来のマウント部材は、上述のよ
うに床面の傾きを吸収するためにプレート５１に対して
支持ボルト５２が自由に揺動する構造となっており、そ
の結果、プレート５５の支持剛性が低くなっていること
に起因しているものと思われる。

【０００７】本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされ
たもので、床面の傾き吸収しつつ移動体の移動によるフ
レームの振動を抑制できる機械装置を提供することを目
的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、所定
の方向に加減速移動する移動体が搭載されたフレームを
床面上にて支持する複数のマウント部材を備えた機械装
置において、上記マウント部材を、上記床面に載置され
るベースプレートと、該ベースプレートの載置面に対し
て略垂直をなすよう立設されたアジャスタボルトとを一
体化したものとし、該アジャスタボルトと上記フレーム
との間に、該フレームの上記床面に対する高さを調整可
能でかつ該フレームとアジャスタボルトとを固結可能の
ジョイント機構を介在させたことを特徴としている。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１において、上
記ジョイント機構は、凸状球面を有する支持凸部と、該
支持凸部に摺動可能に係合する凹状球面を有する支持凹
部とからなる上，下一対のジョイント部材を備え、該両
ジョイント部材を上記フレームを上，下から挟み込むよ
うに上記アジャスタボルトに装着し、該アジャスタボル
トに螺装された上，下一対のロックナットを締め込むこ
とにより上記アジャスタボルトと上記フレームとを締結
固定していることを特徴としている。

【００１０】請求項３の発明は、請求項１又は２におい
て、上記ジョイント部材には、上記フレームに係合して
軸直角方向への移動を阻止する係合部が形成されている
ことを特徴としている。

【００１１】

【発明の作用効果】請求項１の発明によれば、床面に載
置されるベースプレートと、フレームに固結されるアジ
ャスタボルトとを一体化し、これによりマウント部材自
体の剛性を高めるようにしたので、それだけフレームの
支持剛性を高めることができ、移動体の移動に伴うフレ
ームの振動を抑制することができる。その結果、移動体
の位置決め精度，加工精度への悪影響を回避できる。

【００１２】また本発明では、フレームとアジャスタボ
ルトとをジョイント機構を介在させて固定したので、該
ジョイント機構が床面に対するアジャスタボルトの傾
き，ひいてはフレームの高さの差を吸収するから、床面
に傾きがあってもフレームを所定の水平位置に支持する
ことができる。

【００１３】請求項２の発明では、凸状球面を有する支
持凸部と凹状球面を有する支持凹部とからなる一対のジ
ョイント部材をフレームを上，下に挟み込むように配置
し、上，下一対のロックナットを締め込むことにより上
記上，下のジョイント部材を介在させてフレームとアジ
ャスタボルトとを締結固定したので、アジャスタボルト
の何れの方向の傾きに対しても容易にかつ確実に吸収で
き、調整作業を簡単に行なうことができる。また支持凸
部と支持凹部との球面接触であることから、接触面積を
増やすことができ、フレームの支持剛性をさらに高める
ことができる。

【００１４】請求項３の発明では、ジョイント部材の係
合部をフレームに係合させることにより該ジョイント部
材の軸直角方向の移動を阻止するようにしたので、ジョ
イント部材の位置ずれを防止でき、マウント部材の取付
け精度を向上できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００１６】図１ないし図３は、本発明の一実施形態に
よるマウンタ装置（機械装置）を説明するための図であ
り、図１はマウント部材の一部断面正面図、図２，図３
はマウンタ装置の斜視図，概略構成図である。

【００１７】図において、１はマウンタ装置を示してお
り、これは後述する移動体としての装着ヘッド１０を有
するマウンタ本体３が搭載された縦置き直方体状のフレ
ーム２に該フレーム２を床面Ｆ上にて支持する複数のマ
ウント部材１５を配設して構成されている。

【００１８】上記フレーム２は不図示のモータ制御装
置，電源等が収納された箱状の下側フレーム部２ａと上
記マウンタ本体３が搭載された上側フレーム部２ｂとか
らなり、該下側フレーム部２ａの下面の四隅に上記各マ
ウント部材１５が配置されている。

【００１９】上記マウンタ本体３は、多数のテープフィ
ーダ４が配設された部品供給部５と、実装基板６を搬
入，搬出する搬送レール７，７が配設された部品装着部
８と、複数本の吸着ノズル９を備えた上記装着ヘッド１
０とを備えている。この装着ヘッド１０は横梁部材１１
によりＸ軸方向に移動可能に支持されており、該横梁部
材１１は左，右のガイド部材１２，１２によりＹ軸方向
に移動可能に支持されている。上記装着ヘッド１０は各
吸着ノズル９をＺ軸方向に昇降可能に支持している。

【００２０】上記マウンタ装置１により電子部品を実装
基板６に装着するには、装着ヘッド１０がＸ軸，Ｙ軸方
向に相対移動して部品供給部５に位置決めされ、部品供
給部５にて吸着ノズル９がＺ軸方向に下降して電子部品
をピックアップして吸引保持する。次いで、装着ヘッド
１０がＸ軸，Ｙ軸方向に相対移動して部品装着部８に位
置決めされ、該位置にて吸着ノズル９がＺ軸方向に下降
して電子部品を実装基板６に装着する。この後、装着ヘ
ッド１０が次の電子部品のピックアップを行なうべき部
品供給部５まで戻り、同様の動作を繰り返す。

【００２１】上記マウント部材１５は、上記床面Ｆ上に
載置される円板状の鋼鉄製ベースプレート１６と、該ベ
ースプレート１６の載置面１６ａに対して垂直をなすよ
うに立設された同じく鋼鉄製のアジャスタボルト１７と
を溶接，もしくは機械加工により一体形成して構成され
ている。

【００２２】上記フレーム２の下側フレーム部２ａには
上記アジャスタボルト１７より大径のボルト挿通孔２ｃ
が形成されており、該ボルト挿通孔２ｃ内にアジャスタ
ボルト１７が挿通されている。このアジャスタボルト１
７とボルト挿通孔２ｃとの隙間Ｓはアジャスタボルト１
７の傾き角度を吸収できる寸法に設定されている。

【００２３】上記下側フレーム部２ａとの間には該フレ
ーム２の床面Ｆに対する高さを調整可能でかつ、該フレ
ーム２とアジャスタボルト１７とを固結可能のジョイン
ト機構が配設されている。このジョイン機構は上記アジ
ャスタボルト１７に上，下一対のジョイント部材１９，
１９を上記下側フレーム２ａの上，下面を挟み込むよう
に装着した構造となっている。この各ジョイント部材１
９は上記同様に鋼鉄製のものを採用することにより、支
持剛性を高めることができる。なお、大量生産を行なう
場合には鋳鉄製とすることによってコスト低減が可能と
なる。

【００２４】上記各ジョイント部材１９は、凸状球面２
０ａを有する支持凸部２０と、該球面２０ａに摺動可能
に面接触する凹状球面２１ａを有する支持凹部２１とか
ら構成されている。上記支持凸部２０，支持凹部２１に
は上記ボルト挿通孔２ｃと同径のボルト孔２０ｃ，２１
ｃが形成されている。

【００２５】また上記支持凸部２０のボルト孔２０ｃの
周縁には係合突起２０ｂが形成されている。この係合突
起２０ｂは上記フレーム２のボルト挿入孔２ｃの周縁に
形成された段部２ｄに係合している。これにより支持凸
部２０はフレーム２に軸直角方向に移動不能に位置決め
支持されている。

【００２６】上記アジャスタボルト１７には上，下一対
のロックナット２２，２３が螺装されている。この下側
ロックナット２３を締め込んだり，緩めたりすることに
よりフレーム２の高さ位置を調整できるようになってい
る。また下側ロックナット２３の高さ調整代Ｈはできる
だけ短く、具体的には５ｍｍ程度に設定されている。こ
こで各ロックナット２２，２３はＪＩＳＢ４６０４規格
内のモンキレンチで締め付け可能な最大ナットサイズが
採用されており、具体的にはＭ２４が用いられている。
このようにアジャスタボルト１７のボルト径をモンキレ
ンチで締め付け可能な最大寸法とするとともに、上記高
さ調整代Ｈをできるだけ短くすることにより支持剛性の
向上を図っている。

【００２７】そして上側，下側ロックナット２２，２３
を締め込むことにより上，下ジョイント部材１９，１９
を介在させてフレーム２が締結固定されている。

【００２８】上記マウンタ装置１を床面Ｆに設置するに
は、下側ロックナット２３によりフレーム２の高さ位置
を調整し、支持凸部２０と支持凹部２１との相対位置を
ずらせることにより床面Ｆの傾きによるアジャスタボル
ト１７の傾きを吸収し、この状態で上側ロックナット２
２を締め込むこととなる。このようにして床面Ｆに傾き
や段差が生じている場合にもフレーム２は水平位置に支
持されることとなる。

【００２９】本実施形態によれば、床面Ｆに載置される
ベースプレート１６と、フレーム２が固定されるアジャ
スタボルト１７とを一体形成したので、マウント部材１
５自体の剛性を高めることができ、それだけフレーム２
の支持剛性を高めることができ、装着ヘッド１０の高速
移動に伴うフレーム２の振動を抑制することができる。
その結果、装着ヘッド１０の位置決め精度を確保するこ
とができる。

【００３０】また本実施形態では、上記フレーム２を一
対のジョイント部材１９を介在させて上，下のロックナ
ット２２，２３により締結固定したので、該ジョイント
部材１９が床面Ｆの傾きによるアジャスタボルト１７の
傾きを吸収するから、床面Ｆに傾きがあってもフレーム
２を水平位置に支持することができる。

【００３１】本実施形態では、上記ジョイント部材１９
を凸状球面２０ａを有する支持凸部２０と、これに摺動
可能に係合する支持凹部２１とからなるものとし、この
一対のジョイント部材１９，１９をフレーム２を上，下
に挟み込むようにして配置し、上，下一対のロックナッ
ト２２，２３を締め込むことにより上記上，下のジョイ
ント部材１９，１９を介在させてフレーム２を締結固定
したので、アジャスタボルト１７の何れの方向の傾きも
容易にかつ確実に吸収でき、調整作業を簡単に行なうこ
とができる。また上記支持凸部２０と支持凹部２１とを
球面接触させたので、接触面積を増やすことができ、フ
レーム２の支持剛性をさらに高めることができる。

【００３２】本実施形態では、上記支持凸部２０の係合
突起２０ｂをフレーム２のボルト挿通孔２ｃの段部２ｄ
に係合させたので、ジョイント部材１９の軸直角方向の
移動を阻止することができ、ジョイント部材１９の位置
ずれを防止でき、マウント部材１５の取付け精度を向上
できる。

【００３３】なお、上記実施形態では、電子部品を実装
基板６に装着するマウンタ装置１のマウント部材１５を
例にとって説明したが、本発明は、半導体製造装置，あ
るいは産業用ロボット等にも適用でき、要は高速移動す
る移動体が搭載されたフレームをマウント部材により支
持するようにした機械装置であれば何れにも適用可能で
ある。

【００３４】また上記実施形態では、ジョイント部材１
９を支持凸部２０と支持凹部２１とで構成した場合を説
明したが、本発明のジョイント部材は、フレームに球面
状の凸部又は凹部を形成し、該フレームの凸部，凹部に
支持部材を摺動可能に係合させて構成してもよく、この
場合には部品点数の低減が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態によるマウンタ装置のマウ
ント部材の一部断面正面図である。

【図２】上記マウンタ装置の斜視図である。

【図３】上記マウンタ装置の概略構成図である。

【図４】実験モーダル解析による振動モードを示す図で
ある。

【図５】従来の一般的なマウント部材の図である。

【符号の説明】

１ マウンタ装置（機械装置） ２ フレーム １０ 装着ヘッド（移動体） １５ マウント部材 １９ ジョイント部材 ２０ 支持凸部 ２０ｂ 係合突起（係合部） ２１ 支持凹部 ２２，２３ ロックナット Ｆ 床面

フロントページの続き (72)発明者 倉地 元 京都府長岡京市天神２丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 Ｆターム(参考） 3J034 AA09 BA18 BC04

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の方向に加減速移動する移動体が搭
   載されたフレームを床面上にて支持する複数のマウント
   部材を備えた機械装置において、上記マウント部材を、
   上記床面に載置されるベースプレートと、該ベースプレ
   ートの載置面に対して略垂直をなすよう立設されたアジ
   ャスタボルトとを一体化したものとし、該アジャスタボ
   ルトと上記フレームとの間に、該フレームの上記床面に
   対する高さを調整可能でかつ該フレームとアジャスタボ
   ルトとを固結可能のジョイント機構を介在させたことを
   特徴とする機械装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、上記ジョイント機構
   は、凸状球面を有する支持凸部と、該支持凸部に摺動可
   能に係合する凹状球面を有する支持凹部とからなる上，
   下一対のジョイント部材を備え、該両ジョイント部材を
   上記フレームを上，下から挟み込むように上記アジャス
   タボルトに装着し、該アジャスタボルトに螺装された
   上，下一対のロックナットを締め込むことにより上記ア
   ジャスタボルトと上記フレームとを締結固定しているこ
   とを特徴とする機械装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、上記ジョイン
   ト部材には、上記フレームに係合して軸直角方向への移
   動を阻止する係合部が形成されていることを特徴とする
   機械装置。